Вказівки до виконання роботи. Для виконання розрахунків кожний елемент системи електропостачання необхідно представити у вигляді схеми заміщення.Для виконання розрахунків кожний елемент системи електропостачання необхідно представити у вигляді схеми заміщення. Лінія електропостачання має П-подібну схему заміщення (рис. 2), параметри якої визначаються за наступними рівняннями:
де Z c - хвильовий опір, Ом; g - коефіцієнт розповсюдження хвилі, км-1; a0 - коефіцієнт зміни фази (рад./км); b0 - коефіцієнт загасання хвилі (км-1); r 0 - питомий активний опір лінії (Ом/км); x 0 - питомий індуктивний опір лінії (Ом/км); g 0 - питома активна провідність лінії, що зумовлена втратою активної потужності під дією корони та струмів витоку (Ом/км); b 0 - питома ємнісна провідність лінії (Ом/км); l - довжина лінії (км); k - кількість паралельних гілок ЛЕП (в контрольній №1 прийнято k = 2).
Рисунок 2. Схема заміщення ЛЕП Якщо довжина l лінії менша за 300 км, то із достатньою точністю можна параметри схеми заміщення розраховувати по наступним спрощеним рівнянням:
Для ЛЕП напругою до 35 кВ можна знехтувати ємнісною провідністю лінії b л. Активна провідність лінії, яка зумовлена дією корони, є експериментальною величиною і залежить від багатьох факторів, тому її інженерний розрахунок контрольна робота не передбачає (прийняти g л = 0). Двообмотковий трансформатор для розрахунків заміщуєтьсяГ-подібною схемою з гілкою намагнічування, включеної зі сторони виводів обмотки високої напруги (ВН) (рис.3)
Рисунок 3. Схема заміщення двообмоткового трансформатору
Елементи схеми заміщення, приведені до номінальної напруги обмотки ВН, розраховуються за наступними формулами:
де r тр та x тр - активний та індуктивний опір трансформатору (Ом); g тр та b тр - активна та індуктивна провідність трансформатору (См); P х - втрати холостого ходу (Вт); P к - втрати короткого замикання (Вт); i 0 - струм холостого ходу (%); u к - напруга короткого замикання (%); U ВН - номінальна напруга обмотки ВН (В); S ном.тр - номінальна повна потужність трансформатору (ВА); n тр - кількість паралельно підключених трансформаторів. Триобмотковий трансформатор заміщується трипроменевою Г-подібною схемою заміщення (рис.4).
Рисунок 4. Схема заміщення триобмоткового трансформатору
Елементи схеми заміщення, приведені до номінальної напруги обмотки ВН, розраховуються за наступними формулами:
де r ВН, r СН, r НН, та x ВН, x СН, x НН - активні та індуктивні опори обмоток трансформатору (Ом); g тр та b тр - активна та індуктивна провідність трансформатору (См); P х - втрати холостого ходу (Вт); P к - втрати короткого замикання (Вт); i 0 - струм холостого ходу (%); u к - напруга короткого замикання (%); U ВН - номінальна напруга обмотки ВН (В); S ном.тр - номінальна повна потужність трансформатору (ВА); n тр - кількість паралельно підключених трансформаторів; ВН - висока напруга; СН - середня напруга; НН - низька напруга. Автотрансформатор теж заміщується трипроменевою Г-подібною схемою заміщення (рис.4), але для визначення її параметрів необхідно використати коефіцієнт завантаження обмотки низької напруги:
де S номНН - номінальна потужність обмотки НН (ВА); S ном.ат - номінальна потужність автотрансформатору (ВА). Елементи схеми заміщення, приведені до номінальної напруги обмотки ВН, розраховуються за наступними формулами:
де r ВН, r СН, r НН, та x ВН, x СН, x НН - активні та індуктивні опори обмоток автотрансформатору (Ом); g тр та b тр - активна та індуктивна провідність автотрансформатору (См); P к.ВН-СН, P к.ВН-НН, P к.СН-НН - втрати короткого замикання (Вт) для відповідної пари обмоток при розімкненій третій; P х - втрати холостого ходу (Вт); i 0 - струм холостого ходу (%); u к - напруга короткого замикання (%); U ВН - номінальна напруга обмотки ВН (В); n ат - кількість паралельно підключених автотрансформаторів; ВН - висока напруга; СН - середня напруга; НН - низька напруга. Визначивши схеми заміщення основних елементів системи електропостачання треба побудувати загальну схему заміщення, яка для схеми електропостачання (рис.1), не містить вузлів трансформації напруги (рис.5), тому опори та провідності всіх елементів мають бути приведені до одного рівня напруги.
Рисунок 5. Загальна схема заміщення системи електропостачання, яка представлена на рис.1. В якості базової напруги рекомендується обрати напругу ЛЕП, яка поєднує електростанцію з районною підстанцією (U б = U ерп). Для приведення опорів та провідностей до базисної напруги використовуємо наступні рівняння:
де r пр, x пр та g пр, b пр - активний, реактивний опори та активна, реактивна провідності, приведені до базисної напруги U б; r, x та g, b - активний, реактивний опори та активна, реактивна провідності, приведені до напруги U. На рис.5 в деяких вузлах позначені відгалуження потужностей, які в розрахунках прийняти наступними: - на електростанції
- на районній підстанції зі сторони вищої напруги
- на районній підстанції зі сторони нижчих напруг а) для двообмоткового трансформатору
б) для триобмоткового трансформатору
в) автотрансформатору
Розрахунок проводимо в наступній послідовності: - вузол №7
- вузол №6 втрати потужності в ланці 6-7
подовжня D U 6-7 та d U 6-7 поперечна складові втрати напруги у ланці
напруга у вузлі №6
потужність, що поступає до вузла №6
- вузол №5 втрати потужності в ланці 5-6
подовжня D U 5-6 та d U 5-6 поперечна складові втрати напруги у ланці
напруга у вузлі №5
потужність, що поступає до вузла №5
- вузол №4 втрати потужності в ланці 4-5
подовжня D U 4-5 та d U 4-5 поперечна складові втрати напруги у ланці
напруга у вузлі №4
потужність, що поступає до вузла №4
- вузол №3 втрати потужності в ланці 3-4
подовжня D U 3-4 та d U 3-4 поперечна складові втрати напруги у ланці
напруга у вузлі №3
потужність, що поступає до вузла №3
- вузол №2 втрати потужності в ланці 2-3
подовжня D U 2-3 та d U 2-3 поперечна складові втрати напруги у ланці
напруга у вузлі №2
потужність, що поступає до вузла №2
- вузол №1 втрати потужності в ланці 1-2
подовжня D U 1-2 та d U 1-2 поперечна складові втрати напруги у ланці
напруга у вузлі №1
потужність, що поступає до вузла №1
В результаті виконаних розрахунків визначити наступні параметри: - ККД лінії, яка поєднує районну підстанцію з ГПП
- ККД лінії, яка поєднує електростанцію з районною підстанцією
- ККД системи живлення ГПП від районної підстанції
- собівартість втрат активної потужності в ЛЕП, яка поєднує районну підстанцію з ГПП, за годину роботи підприємства
де c ел.ен - собівартість електроенергії для підприємств, яка станом на жовтень 2014 року для підприємств з напругою живлення до 35 кВ складала 1,2×1,2335 = 1,48 грн / (кВт×год); t р - час роботи підприємства з максимальним навантаженням, за який визначається вищезазначені втрати (за умовами 1 година); - втрати напруги на гілці електропостачання від шин генератора до шин районної підстанції, від яких живиться ГПП
- втрати напруги на гілці електропостачання від шин районної підстанції, від яких живиться ГПП, до шин низької напруги ГПП
- надати критичний аналіз можливості компенсувати втрати напруг в ЛЕП за рахунок пристроїв РПН на підстанціях; якщо регулювальних властивостей РПН не достатньо, зробити висновок про відсоток напруги, який необхідно компенсувати, наприклад, вольтододатковими трансформаторами. Аналогічний розрахунок провести при збереженні всіх параметрів схеми електропостачання для випадку
Порівняти отримані результати з попередніми розрахунками.
|
; 
,
;
;
; 
; 
; 
.
; 
;
; 
,
;
; 
;
; 
;
; 
;
,
;
;
;
;
; 
;
; 
; 
; 
,
; 
; 
; 
,
; 
;
;
; 
;
;
; 
;
; 
;
; 
;
; 
;
; 
;
; 
;
; 
;
.
;
;
;
; 
;
; 
;
;
;
;
; 
;
; 
;
;
;
;
; 
;
; 
;
;
;
;
; 
;
; 
;
;
;
;
; 
;
; 
;
;
;
;
; 
;
; 
;
;
;
.
;
;
;
,
;
;
.
